Question

某化学小组为测定一瓶失去标签的盐酸的溶质质量分数，分成甲、乙两组，分别用不同的方法进行测定。

实验设计：

甲组：取纯净碳酸钙粉末5g于烧杯中，加入20g该盐酸溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量得剩余固体3g。

乙组：取纯净碳酸钙粉末5g于锥形瓶中，将20g该盐酸溶液加入分液漏斗，利用测定产生二氧化碳的体积（20℃、标准大气压）计算盐酸浓度。装置示意图如下：

数据处理：

（1）请利用甲组数据计算该盐酸的溶质质量分数。（写出计算过程）

（2）乙组计算结果略小于甲组。经过多次实验仍得到相同结果（忽略量筒引起的误差），可能的原因是  

Answer 1

【答案】（1）7.3%；（2）测量的水的体积小于生成气体的体积； B、C之间的导管内实验前无水，实验后有水；内外气压相同时，二氧化碳无法将相应体积的水压入量筒；二氧化碳可能溶解在A中反应后的溶液中。（2分）（合理答案均给分）

【解析】（1）碳酸钙粉末5g于烧杯中，加入20g该盐酸溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量得剩余固体3g，由此可以得出反应的碳酸钙的质量为：2g,根据碳酸钙的质量和化学方程式计算出参加反应的盐酸的质量，然后用盐酸的质量除以盐酸溶液的质量：20g，从而求出盐酸的溶质质量分数。

（1）计算过程

    解：设参加反应的HCl质量为x ，消耗碳酸钙质量为5g-3g=2g               

         2HCl+CaCO₃＝CaCl₂+H₂O +CO₂↑     .............2分

          73   100

          x     2g                         ……….1分

73/x=100/2g

          X=1.46g                          ………1分

盐酸的溶质质量分数为：1.46g/20g×100%=7.3%      ...............1 分

答：盐酸的溶质质量分数为7.3%。            ...............设、答共1分

（2）乙组计算结果略小于甲组可能的原因是测量的水的体积小于生成气体的体积； B、C之间的导管内实验前无水，实验后有水；内外气压相同时，二氧化碳无法将相应体积的水压入量筒；二氧化碳可能溶解在A中反应后的溶液中。